JP7321964B2 - screw press - Google Patents

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Description

本発明は、汚泥などの懸濁液を圧搾して該懸濁液から液体を分離するスクリュープレス、およびその運転方法に関する。懸濁液には、濃縮される前の懸濁液、濃縮された懸濁液などが含まれる。 The present invention relates to a screw press for squeezing a suspension such as sludge to separate liquid from the suspension, and a method of operating the same. Suspensions include pre-concentrated suspensions, concentrated suspensions, and the like.

従来から、上下水処理場、し尿処理場などの液体処理施設から排出される汚泥(懸濁液)を圧搾して、該汚泥から水を分離する(すなわち、脱水する)装置として、スクリュープレスが知られている。このスクリュープレスは、スクリーン(多孔板)から形成されたろ過筒と、ろ過筒の内部に配置されたスクリューとを備える。スクリューは、ろ過筒と同心状に配置されたスクリュー軸と、スクリュー軸の外面に固定されたスクリュー羽根と、を有している。スクリュー軸に連結された回転機構によって、スクリュー羽根を回転させることにより、ろ過筒に投入された汚泥を圧搾し、脱水する。ろ過筒の下流側開口端には、汚泥を堰き止める背圧板が配置され、この背圧板により、回転するスクリュー羽根により送られてくるケーキ(脱水された汚泥)を滞留させ、ケーキからなるプラグ(栓)を形成する。このプラグが後から送り込まれるケーキに背圧を加えて、ケーキをさらに圧搾することにより、ろ過筒内の汚泥の含水率を低下させる。 Conventionally, a screw press has been used as a device for squeezing sludge (suspension) discharged from liquid treatment facilities such as water and sewage treatment plants and night soil treatment plants to separate water from the sludge (that is, dewatering). Are known. This screw press includes a filter cylinder formed of a screen (perforated plate) and a screw arranged inside the filter cylinder. The screw has a screw shaft arranged concentrically with the filter tube, and screw blades fixed to the outer surface of the screw shaft. By rotating the screw blades with a rotating mechanism connected to the screw shaft, the sludge introduced into the filter cylinder is squeezed and dewatered. A back pressure plate for blocking sludge is arranged at the downstream opening end of the filter cylinder. This back pressure plate retains the cake (dehydrated sludge) sent by the rotating screw blades, and the plug ( plug). This plug applies back pressure to the cake that is fed in later, and further compresses the cake, thereby lowering the moisture content of the sludge in the filter cylinder.

特許文献1には、二軸型のスクリュープレスが開示されている。このタイプのスクリュープレスは、ろ過筒内に直列に配列された第1スクリューと第2スクリューを備えている。これら第1スクリューと第2スクリューはそれぞれ別々の駆動装置によって異なる速度で回転することが可能に構成されている。第2スクリューは、低速で回転することで、汚泥を滞留させ、ケーキ(脱水された汚泥)からなるプラグをろ過筒内に形成する。このプラグは、後から送り込まれる汚泥に背圧を加えて、汚泥を圧搾する。このように、二軸型のスクリュープレスは、背圧板を設けることなく、ろ過筒内の汚泥を圧搾することができる。 Patent Literature 1 discloses a twin screw press. This type of screw press has a first screw and a second screw arranged in series within a filter tube. These first screw and second screw are configured to be rotatable at different speeds by separate driving devices. The second screw rotates at a low speed to retain sludge and form a plug made of cake (dehydrated sludge) in the filter cylinder. This plug applies back pressure to the sludge that is fed later to squeeze the sludge. Thus, the twin-screw screw press can squeeze the sludge in the filter cylinder without providing a back pressure plate.

特開2018-51582号公報JP 2018-51582 A

しかしながら、第1スクリューと第2スクリューは、独立に回転するため、これら2つのスクリューの回転速度を適切に制御することは難しい。例えば、第2スクリューの回転速度が高すぎると、後続の汚泥を圧搾するためのプラグがろ過筒内に形成されず、含水率の高いケーキが排出されてしまう。一方で、第2スクリューの回転速度が低すぎると、プラグが後続の汚泥から高い圧力を受けて、ろ過筒内にこびりついてしまう。 However, since the first screw and the second screw rotate independently, it is difficult to properly control the rotation speed of these two screws. For example, if the rotation speed of the second screw is too high, a plug for squeezing the subsequent sludge will not be formed in the filter cylinder, and cake with a high moisture content will be discharged. On the other hand, if the rotation speed of the second screw is too low, the plug receives high pressure from subsequent sludge and becomes stuck in the filter cylinder.

そこで、本発明は、第1スクリューおよび第2スクリューを最適な速度で回転させることができるスクリュープレスを提供する。 Accordingly, the present invention provides a screw press capable of rotating the first screw and the second screw at optimum speeds.

一態様では、懸濁液が投入される投入口を有するろ過筒と、前記ろ過筒内に配置され、前記懸濁液を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、前記ろ過筒の外面の画像を生成する撮像装置と、前記投入口における前記懸濁液のレベルを測定するレベル測定器と、前記第1回転機構および前記第2回転機構に指令を発して前記第1スクリューの回転速度および前記第2スクリューの回転速度を制御する動作制御部を備え、前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、前記動作制御部は、前記懸濁液のレベルの測定値が所定の範囲内に維持されるように前記第1スクリューの回転速度を制御し、前記画像に基づいて前記第2スクリューの回転速度を決定するように構成されている、スクリュープレスが提供される。 In one aspect, a filter cylinder having an inlet into which a suspension is introduced, a first screw and a second screw arranged in the filter cylinder and transporting the suspension in a predetermined transfer direction, and the second A first rotating mechanism that rotates the first screw, a second rotating mechanism that rotates the second screw independently of the first screw, an imaging device that generates an image of the outer surface of the filter tube, and the inlet A level measuring device for measuring the level of the suspension, and an operation control for issuing commands to the first rotating mechanism and the second rotating mechanism to control the rotation speed of the first screw and the rotation speed of the second screw. wherein said second screw is arranged downstream of said first screw in said conveying direction, said motion control unit regulating said suspension level measurement to be maintained within a predetermined range; a screw press configured to control the rotational speed of the first screw so as to determine the rotational speed of the second screw based on the image.

一態様では、前記動作制御部は、機械学習により構築されたモデルを格納した記憶装置を有しており、前記動作制御部は、前記画像を前記モデルに入力し、前記モデルに定義されたアルゴリズムに従って計算を実行し、前記モデルから出力された回転速度である前記第2スクリューの回転速度を決定するように構成されている。 In one aspect, the motion control unit has a storage device storing a model constructed by machine learning, and the motion control unit inputs the image to the model, and calculates the algorithm defined in the model. to determine the rotation speed of the second screw, which is the rotation speed output from the model.

一態様では、ろ過筒内に配置された第1スクリューおよび第2スクリューを備えたスクリュープレスの運転方法であって、前記ろ過筒の投入口での懸濁液のレベルが所定の範囲内に維持されるように前記第1スクリューの回転速度を制御し、前記ろ過筒の外面の画像を生成し、前記画像に基づいて前記第2スクリューの回転速度を決定し、前記第2スクリューを前記決定された回転速度で回転させる、スクリュープレスの運転方法が提供される。 In one aspect, a method of operating a screw press having a first screw and a second screw disposed within a filter barrel, wherein the level of suspension at the inlet of said filter barrel is maintained within a predetermined range. generating an image of the outer surface of the filtering tube; determining the rotation speed of the second screw based on the image; A method of operating a screw press is provided that rotates at a constant rotational speed.

一態様では、前記画像に基づいて前記第2スクリューの回転速度を決定する工程は、前記画像を、機械学習により構築されたモデルに入力し、前記モデルに定義されたアルゴリズムに従って計算を実行し、前記モデルから出力された回転速度である前記第2スクリューの回転速度を決定する工程である。 In one aspect, the step of determining the rotation speed of the second screw based on the image includes inputting the image into a model constructed by machine learning and performing calculations according to an algorithm defined in the model; determining the rotation speed of the second screw, which is the rotation speed output from the model;

本発明によれば、投入口での懸濁液のレベルに基づいて第1スクリューの最適な回転速度が決定され、ろ過筒の外面の画像に基づいて第2スクリューの最適な回転速度が決定される。これらの回転速度決定において、数多くのパラメータや画像を解析して判断するのではなく、必要最小限の「懸濁液のレベルの測定値」と「ろ過筒外面画像」の情報により判断するので、設備面では簡単かつ低コストで制御できる点も効果の一つである。 According to the present invention, the optimum rotation speed of the first screw is determined based on the level of suspension at the inlet, and the optimum rotation speed of the second screw is determined based on the image of the outer surface of the filter tube. be. In determining these rotational speeds, rather than analyzing a large number of parameters and images, judgments are made based on the minimum necessary information of "suspension level measurement value" and "filtration cylinder outer surface image". In terms of equipment, one of the advantages is that it can be controlled easily and at low cost.

スクリュープレスの一実施形態を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing one embodiment of a screw press; FIG. 機械学習によって構築されたモデルの一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the model constructed|assembled by machine learning. スクリュープレスの運転方法を説明する図である。It is a figure explaining the operating method of a screw press. スクリュープレスの運転方法を説明する図である。It is a figure explaining the operating method of a screw press. スクリュープレスの運転方法を説明する図である。It is a figure explaining the operating method of a screw press.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図1は、スクリュープレスの一実施形態を示す模式図である。図1に示されるスクリュープレスは、円筒状のスクリーンケーシング(ろ過筒)1と、スクリーンケーシング1内で、該スクリーンケーシング1と同心状に配置され、懸濁液の一例である汚泥を所定の移送方向Dに移送する第1スクリュー3および第2スクリュー4と、第1スクリュー3を回転させる第1回転機構7と、第1スクリュー3とは独立に第2スクリュー4を回転させる第2回転機構20と、を備えている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing one embodiment of a screw press. The screw press shown in FIG. 1 includes a cylindrical screen casing (filtration cylinder) 1, which is arranged concentrically with the screen casing 1 within the screen casing 1, and sludge, which is an example of a suspension, is transferred in a predetermined manner. A first screw 3 and a second screw 4 that move in direction D, a first rotating mechanism 7 that rotates the first screw 3, and a second rotating mechanism 20 that rotates the second screw 4 independently of the first screw 3. and has.

スクリーンケーシング1は、パンチングメタルなどのスクリーン(多孔板)から形成されている。スクリーンケーシング1は、その上流側端部に、汚泥の投入口2を有している。投入口2からスクリーンケーシング1に投入された汚泥は、回転する第1スクリュー3および第2スクリュー4によりスクリーンケーシング1内で所定の移送方向Dに移送される。さらに、スクリュープレスは、第1回転機構7と第2回転機構20の動作を制御する動作制御部6を有する。 The screen casing 1 is formed of a screen (perforated plate) such as punching metal. The screen casing 1 has a sludge inlet 2 at its upstream end. Sludge introduced into the screen casing 1 from the inlet 2 is transferred in a predetermined transfer direction D within the screen casing 1 by the rotating first screw 3 and second screw 4 . Further, the screw press has an operation control section 6 that controls operations of the first rotating mechanism 7 and the second rotating mechanism 20 .

第2スクリュー4は、第1スクリュー3とは独立に回転可能なように、第1スクリュー3に連結されている。第1スクリュー3および第2スクリュー4は、スクリーンケーシング1および排出シュート33をそれぞれ貫通して延びている。排出シュート33は、スクリーンケーシング1に接続されている。この排出シュート33に、後述するプラグケーキがスクリーンケーシング1から排出される。 The second screw 4 is connected to the first screw 3 so as to be rotatable independently of the first screw 3 . The first screw 3 and the second screw 4 extend through the screen casing 1 and the discharge chute 33 respectively. A discharge chute 33 is connected to the screen casing 1 . A plug cake, which will be described later, is discharged from the screen casing 1 to the discharge chute 33 .

第2スクリュー4の軸方向の長さは、第1スクリューの軸方向の長さよりも短い。第1スクリュー3は、汚泥の移送方向Dにおける下流側に向かってその径が徐々に大きくなる円錐台形状(テーパ形状)の第1スクリュー軸3Aと、第1スクリュー軸3Aの外面に固定された第1スクリュー羽根3Bとを有している。第2スクリュー4は、円筒形状の第2スクリュー軸4Aと、第2スクリュー軸4Aの外面に固定された第2スクリュー羽根4Bを有している。 The axial length of the second screw 4 is shorter than the axial length of the first screw. The first screw 3 has a truncated cone-shaped (tapered) first screw shaft 3A whose diameter gradually increases toward the downstream side in the sludge transfer direction D, and is fixed to the outer surface of the first screw shaft 3A. and a first screw blade 3B. The second screw 4 has a cylindrical second screw shaft 4A and second screw blades 4B fixed to the outer surface of the second screw shaft 4A.

第2スクリュー4の第2スクリュー軸4Aは、第1スクリュー軸3Aと同心状に配置される。第2スクリュー軸4Aの外径は第1スクリュー軸3Aの最大径と同一である。第2スクリュー軸4Aは、排出シュート33の壁33Aを貫通して延びている。 A second screw shaft 4A of the second screw 4 is arranged concentrically with the first screw shaft 3A. The outer diameter of the second screw shaft 4A is the same as the maximum diameter of the first screw shaft 3A. The second screw shaft 4A extends through the wall 33A of the discharge chute 33. As shown in FIG.

スクリーンケーシング1の上流側の端部は閉塞壁8によって密封されている。第1スクリュー軸3Aの一方の端部(移送方向Dにおける上流側端部)はこの閉塞壁8を貫通して延びている。この閉塞壁8には、該閉塞壁8と第1スクリュー軸3Aとの間の隙間をシールする水封装置10が設置されている。 The upstream end of the screen casing 1 is sealed by a closing wall 8 . One end (the upstream end in the transfer direction D) of the first screw shaft 3A extends through the closing wall 8 . A water sealing device 10 is installed on the closing wall 8 to seal the gap between the closing wall 8 and the first screw shaft 3A.

第1スクリュー軸3Aの上流側端部は、第1スクリュー3を回転させるための第1回転機構7に連結されている。第2スクリュー軸4Aの下流側端部は、第2スクリュー4を回転させるための第2回転機構20に連結されている。第1回転機構7および第2回転機構20の具体的構成は、特に限定されない。例えば、第1回転機構7および第2回転機構20のそれぞれは、電動機とトルク伝達機構(例えばスプロケットとチェーン、または歯車と旋回軸受)との組み合わせを備えてもよい。 The upstream end of the first screw shaft 3A is connected to a first rotating mechanism 7 for rotating the first screw 3. As shown in FIG. A downstream end of the second screw shaft 4A is connected to a second rotating mechanism 20 for rotating the second screw 4 . The specific configurations of the first rotating mechanism 7 and the second rotating mechanism 20 are not particularly limited. For example, each of the first rotating mechanism 7 and the second rotating mechanism 20 may comprise a combination of an electric motor and a torque transmission mechanism (eg, sprocket and chain, or gear and slewing bearing).

第1回転機構7は、第1スクリュー3の回転速度および回転方向を変更可能なインバータを有する電動機(図示せず)を駆動源として備えている。第2回転機構20も、第2スクリュー4の回転速度および回転方向を変更可能なインバータを有する電動機(図示せず)を駆動源として備えている。動作制御部6は、第1回転機構7および第2回転機構20の回転速度および回転方向を制御することが可能に構成されている。第2回転機構20は、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは独立して回転させることが可能である。 The first rotating mechanism 7 has an electric motor (not shown) having an inverter capable of changing the rotation speed and rotation direction of the first screw 3 as a drive source. The second rotating mechanism 20 also has an electric motor (not shown) having an inverter capable of changing the rotation speed and rotation direction of the second screw 4 as a drive source. The motion control unit 6 is configured to be able to control the rotation speed and rotation direction of the first rotation mechanism 7 and the second rotation mechanism 20 . The second rotating mechanism 20 can rotate the second screw 4 independently of the first screw 3 .

第1スクリュー羽根3Bは、第1スクリュー軸3Aの軸方向に沿って螺旋状に延びており、第2スクリュー羽根4Bは、第2スクリュー軸4Aの軸方向に沿って螺旋状に延びている。第1スクリュー羽根3Bが固定されている第1スクリュー3の部分と、第2スクリュー羽根4Bが固定されている第2スクリュー4の部分を合計した長さは、スクリーンケーシング1の軸方向の長さと同一か、または長い。 The first screw blade 3B extends spirally along the axial direction of the first screw shaft 3A, and the second screw blade 4B extends spirally along the axial direction of the second screw shaft 4A. The total length of the portion of the first screw 3 to which the first screw blades 3B are fixed and the portion of the second screw 4 to which the second screw blades 4B are fixed is the axial length of the screen casing 1. Identical or longer.

スクリーンケーシング1の内面と第1スクリュー羽根3Bとの間には微小な隙間が形成されており、第1スクリュー羽根3Bはスクリーンケーシング1に接触することなく回転することができるようになっている。同様に、スクリーンケーシング1の内面と第2スクリュー羽根4Bとの間には微小な隙間が形成されており、第2スクリュー羽根4Bはスクリーンケーシング1に接触することなく回転することができるようになっている。スクリーンケーシング1の上流側端部に形成された投入口2からスクリーンケーシング1に投入された汚泥を、回転する第1スクリュー羽根3Bおよび第2スクリュー羽根4Bによって排出シュート33に向かって(すなわち、移送方向Dに)移送することができる。 A minute gap is formed between the inner surface of the screen casing 1 and the first screw blade 3B, so that the first screw blade 3B can rotate without contacting the screen casing 1. Similarly, a minute gap is formed between the inner surface of the screen casing 1 and the second screw blade 4B, so that the second screw blade 4B can rotate without contacting the screen casing 1. ing. Sludge introduced into the screen casing 1 from the inlet 2 formed at the upstream end of the screen casing 1 is directed toward the discharge chute 33 by the rotating first screw blades 3B and second screw blades 4B (that is, transfer direction D).

本実施形態では、第2スクリュー羽根4Bの巻き方向(すなわち、螺旋方向)は、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向とは逆である。したがって、投入口2から投入された汚泥を、排出シュート33へ送り出すときは、図1に示されるように、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは逆方向に回転させることになる。 In this embodiment, the winding direction (that is, spiral direction) of the second screw blade 4B is opposite to the winding direction of the first screw blade 3B. Therefore, when the sludge input from the input port 2 is sent to the discharge chute 33, the second screw 4 is rotated in the direction opposite to that of the first screw 3, as shown in FIG.

第2スクリュー羽根4Bの巻き方向を、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一にしてもよい。この場合、投入口2から投入された汚泥を、排出シュート33へ送り出すときは、第2スクリュー4を第1スクリュー3と同方向に回転させることになる。 The winding direction of the second screw blade 4B may be the same as the winding direction of the first screw blade 3B. In this case, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3 when sending out the sludge introduced from the inlet 2 to the discharge chute 33 .

図1に示されるように、スクリーンケーシング1は、第1スクリュー3が配置された脱水領域1Aと、第2スクリュー4が配置されたプラグ形成領域1Bとに分割される。脱水領域1Aで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング1の内面と、第1スクリュー羽根3Bと、第1スクリュー軸3Aとによって形成される。この移送空間の断面積は、図1に示されるように、汚泥の移送方向Dに沿って漸次減少する。したがって、投入口2から投入された汚泥がこの移送空間を第1スクリュー羽根3Bによって移送されるに従って、汚泥は圧搾され、脱水される。スクリーンケーシング1のスクリーン(多孔板)を通過したろ液は、スクリーンケーシング1の下方に配置されたろ液受け38によって集められる。ろ液受け38には、ドレイン39が接続されており、ろ液受け38によって集められたろ液は、ドレイン39を介してスクリュープレスから排出される。 As shown in FIG. 1, the screen casing 1 is divided into a dewatering area 1A in which the first screw 3 is arranged and a plug forming area 1B in which the second screw 4 is arranged. A space in which sludge is transferred in the dewatering area 1A is formed by the inner surface of the screen casing 1, the first screw blades 3B, and the first screw shaft 3A. The cross-sectional area of this transfer space gradually decreases along the sludge transfer direction D, as shown in FIG. Therefore, as the sludge introduced from the inlet 2 is transferred through this transfer space by the first screw blade 3B, the sludge is compressed and dewatered. Filtrate that has passed through the screen (perforated plate) of the screen casing 1 is collected by a filtrate receiver 38 arranged below the screen casing 1 . A drain 39 is connected to the filtrate receiver 38 , and the filtrate collected by the filtrate receiver 38 is discharged from the screw press via the drain 39 .

プラグ形成領域1Bで汚泥が移送される空間は、スクリーンケーシング1の内面と、第2スクリュー羽根4Bと、第2スクリュー軸4Aとによって形成される。図1に示されるように、この移送空間の断面積は一定である。プラグ形成領域1Bでは、脱水領域1Aで脱水された汚泥(すなわち、ケーキ)によって、プラグケーキが形成される。 A space in which sludge is transferred in the plug forming area 1B is formed by the inner surface of the screen casing 1, the second screw blades 4B and the second screw shaft 4A. As shown in FIG. 1, the cross-sectional area of this transfer space is constant. In the plug forming area 1B, a plug cake is formed by the sludge (that is, cake) dewatered in the dewatering area 1A.

互いに独立して回転することができる第1スクリュー3および第2スクリュー4を備えたスクリュープレスは、背圧部材を用いることなく、スクリーンケーシング1内にプラグケーキを形成することができる。したがって、本実施形態のスクリュープレスは、プラグケーキに背圧を加えるための背圧板などの背圧部材を有していない。プラグケーキを形成する方法については詳述する。 A screw press with a first screw 3 and a second screw 4 that can rotate independently of each other can form a plug cake in the screen casing 1 without using a back pressure member. Therefore, the screw press of this embodiment does not have a back pressure member such as a back pressure plate for applying back pressure to the plug cake. The method of forming the plug cake is detailed.

スクリュープレスは、スクリーンケーシング1の投入口2における汚泥のレベル(すなわち表面高さ)を測定するレベル測定器40をさらに備えている。レベル測定器40は、投入口2の上方に配置されており、スクリーンケーシング1の内部を向いている。レベル測定器40の具体的構成は特に限定されないが、一例では、汚泥のレベルを非接触で測定することができるレーザ型レベルセンサなどの非接触型レベルセンサをレベル測定器40に使用することができる。 The screw press is further equipped with a level gauge 40 for measuring the sludge level (ie surface height) at the inlet 2 of the screen casing 1 . A level measuring device 40 is arranged above the inlet 2 and faces the inside of the screen casing 1 . Although the specific configuration of the level measuring device 40 is not particularly limited, in one example, the level measuring device 40 may use a non-contact level sensor such as a laser level sensor capable of measuring the sludge level without contact. can.

レベル測定器40は、動作制御部6に接続されており、投入口2での汚泥のレベルの測定値は動作制御部6に送られるようになっている。動作制御部6は、プログラムが格納された記憶装置6aと、プログラムに含まれる命令に従って演算を実行する演算装置6bを備えている。記憶装置6aは、RAMなどの主記憶装置と、ハードディスクドライブ(HDD)、ソリッドステートドライブ(SSD)などの補助記憶装置を備えている。演算装置6bの例としては、CPU(中央処理装置)、GPU(グラフィックプロセッシングユニット)が挙げられる。ただし、動作制御部6の具体的構成はこれらの例に限定されない。 The level measuring device 40 is connected to the operation control section 6 so that the measured value of the sludge level at the inlet 2 is sent to the operation control section 6 . The operation control unit 6 includes a storage device 6a in which programs are stored, and an arithmetic device 6b that executes calculations according to instructions included in the programs. The storage device 6a includes a main storage device such as a RAM, and an auxiliary storage device such as a hard disk drive (HDD) and a solid state drive (SSD). Examples of the arithmetic unit 6b include a CPU (central processing unit) and a GPU (graphic processing unit). However, the specific configuration of the operation control unit 6 is not limited to these examples.

動作制御部6は、投入口2での汚泥のレベル(すなわち汚泥の表面高さ)の測定値に基づいて第1スクリュー3の回転速度を制御するように構成される。より具体的には、動作制御部6は、投入口2での汚泥のレベルの測定値が予め定められた範囲内に維持されるように第1回転機構7に指令を発して第1スクリュー3の回転速度を制御する。一実施形態では、動作制御部6は、投入口2での汚泥のレベルが一定に維持されるように、汚泥のレベルの測定値に基づいて第1回転機構7に指令を発して第1スクリュー3の回転速度を制御する。 The motion control unit 6 is configured to control the rotation speed of the first screw 3 based on the measured value of the sludge level (ie, sludge surface height) at the inlet 2 . More specifically, the operation control unit 6 issues a command to the first rotating mechanism 7 so that the measured value of the sludge level at the inlet 2 is maintained within a predetermined range, and the first screw 3 to control the rotation speed of the In one embodiment, the motion controller 6 commands the first rotating mechanism 7 based on the measured sludge level to keep the sludge level at the inlet 2 constant. 3 rotation speed is controlled.

本実施形態によれば、第1スクリュー3は、スクリーンケーシング1に投入される汚泥の流量に対して最適な回転速度で回転し、汚泥を第2スクリュー4に向かって送り出すことができる。 According to this embodiment, the first screw 3 rotates at an optimum rotational speed for the flow rate of sludge introduced into the screen casing 1 , and can feed the sludge toward the second screw 4 .

スクリュープレスは、スクリーンケーシング1の外面の画像を生成する撮像装置50をさらに備えている。撮像装置50は、スクリーンケーシング1の側方に位置しており、スクリーンケーシング1の外面を向いている。撮像装置50には、スクリーンケーシング1の外面のカラー画像またはモノクロ画像(二値画像)またはグレースケール画像を生成するデジタルカメラが使用される。撮像装置50は、動作制御部6に接続されており、デジタルデータからなる画像は動作制御部6に送られるようになっている。動作制御部6は、画像を記憶装置6aに記憶する。本実施形態では、1台の撮像装置50が配置されているが、複数の撮像装置50がスクリーンケーシング1の長手方向に沿って配列されてもよい。また、必要に応じて静止画像と動画画像のいずれを採用しても良く、サーモセンサー機能を持つ画像データを採用してもよい。 The screw press is further equipped with an imaging device 50 for producing images of the outer surface of the screen casing 1 . The imaging device 50 is positioned on the side of the screen casing 1 and faces the outer surface of the screen casing 1 . The imaging device 50 is a digital camera that produces a color image, a monochrome image (binary image) or a grayscale image of the outer surface of the screen casing 1 . The imaging device 50 is connected to the operation control section 6 so that an image made up of digital data is sent to the operation control section 6 . The operation control section 6 stores the image in the storage device 6a. Although one imaging device 50 is arranged in this embodiment, a plurality of imaging devices 50 may be arranged along the longitudinal direction of the screen casing 1 . Moreover, either a still image or a moving image may be used as needed, and image data having a thermosensor function may be used.

動作制御部6は、記憶装置6a内に予め格納されたモデルを備えている。このモデルは、機械学習により構築された学習済みモデルである。動作制御部6は、撮像装置50によって生成された画像をモデルに入力し、モデルから第2スクリュー4の回転速度を出力する。 The operation control unit 6 has a model stored in advance in the storage device 6a. This model is a trained model constructed by machine learning. The motion control unit 6 inputs the image generated by the imaging device 50 into the model, and outputs the rotational speed of the second screw 4 from the model.

図2は、動作制御部6内に格納されているモデルの一例を示す模式図である。図2に示すように、モデルは、入力層201と、複数の中間層202と、出力層203を有したニューラルネットワークである。ただし、図2に示すモデルの構成は一例であって、モデルは、図2に示す例に限定されない。 FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a model stored in the motion control section 6. As shown in FIG. As shown in FIG. 2, the model is a neural network with an input layer 201 , multiple hidden layers 202 and an output layer 203 . However, the configuration of the model shown in FIG. 2 is an example, and the model is not limited to the example shown in FIG.

モデルの入力層201には、画像を構成するピクセルデータが入力される。ピクセルデータは、各画素の色指標値(RGB値、グレースケールに従った輝度値、白または黒を表す数値など)を含む。動作制御部6は、ニューラルネットワークに定義されるアルゴリズムに従って演算を実行し、モデルの出力層203は、第2スクリュー4の回転速度を表す数値を出力する。 The input layer 201 of the model receives pixel data forming an image. Pixel data includes color index values (RGB values, luminance values according to grayscale, numerical values representing white or black, etc.) for each pixel. The motion control unit 6 performs calculations according to an algorithm defined in the neural network, and the output layer 203 of the model outputs numerical values representing the rotation speed of the second screw 4 .

次に、動作制御部6内に予め格納されているモデルを構築するための機械学習について説明する。まず、スクリーンケーシング1の外面の複数の画像と、対応する第2スクリュー4の回転速度を含む訓練データ(ラベル付きデータ)が用意される。訓練データに含まれる第2スクリュー4の回転速度は、いわゆる正解ラベルである。 Next, machine learning for constructing a model stored in advance in the motion control unit 6 will be described. First, training data (labeled data) containing a plurality of images of the outer surface of the screen casing 1 and corresponding rotational speeds of the second screw 4 are prepared. The rotation speed of the second screw 4 included in the training data is a so-called correct label.

正解ラベルとしての第2スクリュー4の回転速度は、次のようにして決定される。スクリュープレスの運転中、汚泥は圧搾され、汚泥の一部は多孔板からなるスクリーンケーシング1を通って外側に移動する。スクリーンケーシング1内の圧力が高いと、スクリーンケーシング1の外側に移動する汚泥の量が増える。結果として、スクリーンケーシング1の外面には多くの汚泥が付着する。スクリーンケーシング1内の圧力が高いということは、プラグケーキの量が多い、すなわち第2スクリュー4の回転速度が低いことを意味する。 The rotation speed of the second screw 4 as the correct label is determined as follows. During operation of the screw press, the sludge is squeezed and part of the sludge moves outward through the screen casing 1 made of perforated plates. When the pressure inside the screen casing 1 is high, the amount of sludge that moves to the outside of the screen casing 1 increases. As a result, much sludge adheres to the outer surface of the screen casing 1 . A high pressure inside the screen casing 1 means a large amount of plug cake, that is, a low rotation speed of the second screw 4 .

また、多孔板からなるスクリーンケーシング1を通って排出されるろ液の流量は、プラグケーキの量によって変わる。具体的には、プラグケーキの量が多いと(すなわち第2スクリュー4の回転速度が低いと)、より多くのろ液がスクリーンケーシング1を通って流出する。 Also, the flow rate of the filtrate discharged through the screen casing 1 made of perforated plates varies depending on the amount of plug cake. Specifically, when the amount of plug cake is large (that is, when the rotation speed of the second screw 4 is low), more filtrate flows out through the screen casing 1 .

したがって、第2スクリュー4の回転速度は、スクリーンケーシング1の外面に付着する汚泥の量と、スクリーンケーシング1から流出するろ液の流量を変化させる。作業員は、汚泥の量およびろ液の流量を目視により確認し、経験に基づいて第2スクリュー4の最適な回転速度を決定する。作業員により決定された第2スクリュー4の回転速度は、正解ラベル(あるいは目的変数)である。同時に、撮像装置50は、スクリーンケーシング1の外面の画像を生成する。スクリーンケーシング1の外面に移動した汚泥およびろ液は、スクリーンケーシング1の外面の画像上に現れる。スクリーンケーシング1の外面の画像は、作業員により決定された第2スクリュー4の回転速度と組み合わせられる。訓練データは、このようにして作成された、スクリーンケーシング1の外面の画像と、対応する第2スクリュー4の回転速度との複数の組み合わせを含む。 Therefore, the rotation speed of the second screw 4 changes the amount of sludge adhering to the outer surface of the screen casing 1 and the flow rate of filtrate flowing out from the screen casing 1 . The operator visually confirms the amount of sludge and the flow rate of the filtrate, and determines the optimum rotation speed of the second screw 4 based on experience. The rotational speed of the second screw 4 determined by the operator is the correct label (or objective variable). At the same time, the imaging device 50 produces an image of the outer surface of the screen casing 1 . Sludge and filtrate that have moved to the outer surface of the screen casing 1 appear on the image of the outer surface of the screen casing 1 . The image of the outer surface of the screen casing 1 is combined with the rotational speed of the second screw 4 determined by the operator. The training data includes multiple combinations of images of the outer surface of the screen casing 1 and corresponding rotation speeds of the second screw 4 thus created.

動作制御部6は、訓練データを用いて、機械学習のアルゴリズムに従ってモデルを構築する。機械学習のアルゴリズムの例としては、サポートベクター回帰法、ディープラーニング法、ランダムフォレスト法、または決定木法などが挙げられるが、本実施形態ではディープラーニング法が使用されている。ディープラーニング法は、中間層(隠れ層ともいう)が多層化されたニューラルネットワークをベースとする学習法である。本明細書では、入力層と、二層以上の中間層と、出力層で構成されるニューラルネットワークを用いた機械学習をディープラーニングと称する。 The motion control unit 6 uses training data to construct a model according to a machine learning algorithm. Examples of machine learning algorithms include a support vector regression method, a deep learning method, a random forest method, a decision tree method, and the like, and the deep learning method is used in this embodiment. A deep learning method is a learning method based on a neural network in which intermediate layers (also called hidden layers) are multi-layered. In this specification, machine learning using a neural network composed of an input layer, two or more intermediate layers, and an output layer is referred to as deep learning.

ディープラーニングを用いたモデルの構築は、スクリーンケーシング1の外面の画像と、対応する第2スクリュー4の回転速度を含む訓練データを用いて実行される。機械学習アルゴリズムに従ってモデルを構築することは、ニューラルネットワークの重みなどのパラメータを最適化する工程を含む。上記モデルを機械学習アルゴリズムに従って構築するためのプログラムは、記憶装置6a内に予め格納されている。 Building a model using deep learning is performed using training data containing images of the outer surface of the screen casing 1 and the corresponding rotational speeds of the second screw 4 . Building a model according to a machine learning algorithm involves optimizing parameters such as neural network weights. A program for constructing the model according to the machine learning algorithm is pre-stored in the storage device 6a.

このようにして構築されたモデル、すなわち学習済みモデルは、記憶装置6a内に格納される。そして、スクリュープレスの運転中に、撮像装置50はスクリーンケーシング1の外面の画像を生成し、その画像を動作制御部6に送る。動作制御部6は、画像をモデルに入力する。動作制御部6は、モデルに定義されたアルゴリズムに従って計算を実行し、モデルから出力された回転速度である第2スクリュー4の回転速度を決定する。動作制御部6は、第2回転機構20に指令を発して、決定された回転速度で第2スクリュー4を回転させる。 The model constructed in this way, that is, the learned model is stored in the storage device 6a. During operation of the screw press, the imaging device 50 generates an image of the outer surface of the screen casing 1 and sends the image to the motion control section 6 . The motion control unit 6 inputs the image to the model. The motion control unit 6 performs calculations according to the algorithm defined in the model, and determines the rotation speed of the second screw 4, which is the rotation speed output from the model. The motion control unit 6 issues a command to the second rotating mechanism 20 to rotate the second screw 4 at the determined rotational speed.

本実施形態によれば、投入口2での汚泥のレベル、およびスクリーンケーシング1の外面の画像に基づいて、第1スクリュー3および第2スクリュー4の最適な回転速度が決定される。動作制御部6は、第1回転機構7および第2回転機構20に指令を発して第1スクリュー3および第2スクリュー4を、決定された回転速度でそれぞれ回転させる。 According to this embodiment, the optimum rotational speeds of the first screw 3 and the second screw 4 are determined based on the sludge level at the inlet 2 and the image of the outer surface of the screen casing 1 . The motion control unit 6 issues commands to the first rotating mechanism 7 and the second rotating mechanism 20 to rotate the first screw 3 and the second screw 4 at the determined rotational speeds, respectively.

動作制御部6は、少なくとも1台のコンピュータを備えている。例えば、動作制御部6は、撮像装置50およびレベル測定器40に通信線で接続されたエッジサーバであってもよいし、インターネットやローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークによって撮像装置50およびレベル測定器40に接続されたクラウドサーバであってもよい。動作制御部6は、複数のサーバの組み合わせであってもよい。例えば、動作制御部6は、インターネットまたはローカルエリアネットワークなどの通信ネットワークにより互いに接続されたエッジサーバとクラウドサーバとの組み合わせ、あるいは通信ネットワークで接続されていない複数のサーバの組み合わせであってもよい。 The operation control section 6 has at least one computer. For example, the operation control unit 6 may be an edge server connected to the imaging device 50 and the level measuring device 40 via a communication line, or may be an edge server connected to the imaging device 50 and the level measuring device 40 via a communication network such as the Internet or a local area network. It may be a cloud server connected to The operation control unit 6 may be a combination of multiple servers. For example, the operation control unit 6 may be a combination of an edge server and a cloud server connected to each other by a communication network such as the Internet or a local area network, or a combination of multiple servers not connected by a communication network.

次に、図1に示されるスクリュープレスの運転方法について、図3乃至図5を参照して説明する。図3乃至図5は、図1に示されるスクリュープレスの動作を説明するための図である。 Next, a method of operating the screw press shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 3 to 5. FIG. 3 to 5 are diagrams for explaining the operation of the screw press shown in FIG. 1. FIG.

図3に示されるように、動作制御部6は、第2スクリュー4を停止させた状態で、第1回転機構7を駆動させて第1スクリュー3を回転させる。次いで、投入口2から汚泥(懸濁液)をスクリーンケーシング1内に投入する。投入口2から投入された汚泥は、回転する第1スクリュー羽根3Bによって第2スクリュー4に向かって(すなわち、移送方向Dに)移送される。 As shown in FIG. 3 , the motion control unit 6 drives the first rotating mechanism 7 to rotate the first screw 3 while the second screw 4 is stopped. Next, sludge (suspension) is introduced into the screen casing 1 through the inlet 2 . Sludge introduced from the inlet 2 is transferred toward the second screw 4 (that is, in the transfer direction D) by the rotating first screw blades 3B.

第1スクリュー3が配置される脱水領域1Aでは、汚泥が移送される空間の断面積は、移送方向Dに沿って漸次減少する。したがって、脱水領域1Aを移送されるに従って汚泥は圧搾され、汚泥に含まれる水はスクリーンケーシング1によってろ過される。スクリーンケーシング1の内面に堆積した汚泥の層は、回転する第1スクリュー羽根3Bによって掻き取られるので、脱水領域1Aにおけるスクリーンケーシング1の内面(ろ過面)は常に良好な状態に維持される。 In the dewatering area 1A where the first screw 3 is arranged, the cross-sectional area of the space through which the sludge is transferred gradually decreases along the transfer direction D. Therefore, the sludge is compressed as it is transferred through the dewatering area 1A, and the water contained in the sludge is filtered by the screen casing 1. FIG. Since the layer of sludge deposited on the inner surface of the screen casing 1 is scraped off by the rotating first screw blades 3B, the inner surface (filtration surface) of the screen casing 1 in the dewatering area 1A is always maintained in good condition.

汚泥がスクリーンケーシング1の脱水領域1Aを移送される間に、汚泥は脱水されてケーキとなり、第2スクリュー4が配置されたプラグ形成領域1Bに送り込まれる。図3に示されるように、運転当初は、第2スクリュー4は回転していない(すなわち、停止している)ので、プラグ形成領域1B内のケーキは排出シュート33に排出されず、該プラグ形成領域1Bに滞留する。ケーキは第2スクリュー4上に徐々に蓄積され、脱水領域1Aからプラグ形成領域1Bに移送される汚泥(以下、「後続のケーキ」と称する)によって第2スクリュー羽根4Bに押し付けられる。プラグ形成領域1B内のケーキは、第2スクリュー羽根4Bによって移動を妨げられることで圧搾され、低含水率のケーキとなる。この低含水率のケーキが、後続のケーキの移動を妨げるプラグケーキを形成する。第2スクリュー軸4Aの周りに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキには背圧が加えられ、該後続のケーキはさらに圧搾される。プラグ形成領域1Bでプラグケーキから分離された水は、上記ろ液受け38によって集められ、ドレイン39を介してスクリュープレスから排出される。 While the sludge is being transported through the dewatering area 1A of the screen casing 1, the sludge is dewatered into a cake and sent to the plug forming area 1B where the second screw 4 is arranged. As shown in FIG. 3, at the beginning of operation, the second screw 4 is not rotating (that is, stopped), so the cake in the plug forming area 1B is not discharged to the discharge chute 33, and the plug forming area 1B is not discharged. Stay in area 1B. The cake gradually accumulates on the second screw 4 and is pressed against the second screw blades 4B by the sludge transferred from the dewatering area 1A to the plug forming area 1B (hereinafter referred to as "subsequent cake"). The cake in the plug forming region 1B is squeezed by being prevented from moving by the second screw blade 4B, and becomes a cake with a low moisture content. This low moisture content cake forms a plug cake that impedes subsequent cake migration. A plug cake formed around the second screw shaft 4A applies back pressure to the subsequent cake, which is further squeezed. The water separated from the plug cake in the plug forming area 1B is collected by the filtrate receiver 38 and discharged from the screw press through the drain 39.

スクリュープレスの運転が継続されるにしたがって、プラグケーキは、第2スクリュー軸4Aの全周に亘って均一に形成される。その結果、図3に示されるように、後続のケーキを確実に堰き止めるプラグケーキが第2スクリュー軸4Aの周りに形成される。したがって、後続のケーキの含水率が高い場合でも、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキによって、後続のケーキを確実に堰き止めることができるので、後続のケーキの片流れを防止することができる。この「片流れ」とは、プラグケーキよりも高い含水率を有する後続のケーキがプラグ形成領域1Bをそのまま通過して排出シュート33に排出されてしまうことを意味する。 As the operation of the screw press continues, the plug cake is uniformly formed over the entire circumference of the second screw shaft 4A. As a result, as shown in FIG. 3, a plug cake is formed around the second screw shaft 4A that reliably blocks the subsequent cake. Therefore, even when the subsequent cake has a high moisture content, the subsequent cake can be reliably blocked by the plug cake formed in the plug forming region 1B, so that the subsequent cake can be prevented from flowing sideways. This "single flow" means that the succeeding cake, which has a higher moisture content than the plug cake, passes through the plug forming region 1B as it is and is discharged to the discharge chute 33.

図4に示されるように、プラグケーキが形成された後、動作制御部6は、投入口2での汚泥のレベルに基づいて第1スクリュー3の回転速度を決定する。さらに、動作制御部6は、スクリーンケーシング1の外面の画像をモデルに入力し、モデルから出力された回転速度である第2スクリュー4の回転速度を決定する。そして、動作制御部6は、第1回転機構7および第2回転機構20に指令を発して、第1スクリュー3および第2スクリュー4を、決定された回転速度でそれぞれ回転させる。第2スクリュー4の回転方向は、第1スクリュー3の回転方向とは逆である。 As shown in FIG. 4, after the plug cake is formed, the motion controller 6 determines the rotational speed of the first screw 3 based on the level of sludge at the inlet 2 . Furthermore, the motion control unit 6 inputs the image of the outer surface of the screen casing 1 to the model, and determines the rotation speed of the second screw 4, which is the rotation speed output from the model. Then, the motion control unit 6 issues a command to the first rotating mechanism 7 and the second rotating mechanism 20 to rotate the first screw 3 and the second screw 4 at the determined rotational speeds. The direction of rotation of the second screw 4 is opposite to the direction of rotation of the first screw 3 .

第1スクリュー3および第2スクリュー4を、決定された回転速度でそれぞれ回転させながら、汚泥は、投入口2からスクリーンケーシング1内に投入される。第1スクリュー3は汚泥をプラグケーキに押し付けて汚泥を圧搾し、その一方で、第2スクリュー4は、後続のケーキによってプラグケーキの一部を形成しながら、プラグケーキの他の部分を少しずつ排出シュート33に送り出す(すなわち、排出する)。このように、プラグケーキの形成とプラグケーキの排出とが連続的に行なわれるので、常にプラグ形成領域1Bにプラグケーキが存在する状態で、スクリュープレスを運転することができる。 The sludge is introduced into the screen casing 1 from the inlet 2 while rotating the first screw 3 and the second screw 4 at the determined rotational speeds. The first screw 3 presses the sludge against the plug cake and squeezes the sludge, while the second screw 4 taps off the other part of the plug cake while forming part of the plug cake with subsequent cakes. Send (ie, eject) to the ejection chute 33 . In this way, the formation of the plug cake and the discharge of the plug cake are continuously performed, so that the screw press can be operated with the plug cake always present in the plug forming region 1B.

本実施形態では、第2スクリュー4を第1スクリュー3の回転方向とは逆向きに回転させることにより、低含水率のプラグケーキをスクリーンケーシング1から除去することができる。さらに、本実施形態によれば、スクリーンケーシング1の排出側端部には、背圧板などの抵抗体を設ける必要がない。したがって、プラグケーキをスクリーンケーシング1から円滑に排出シュート33に排出することができる。さらに、背圧板や背圧板の作動機構が不要であるため、スクリュープレスを安価に製作することが可能になる。 In this embodiment, by rotating the second screw 4 in a direction opposite to the direction of rotation of the first screw 3 , it is possible to remove the low moisture content plug cake from the screen casing 1 . Furthermore, according to this embodiment, it is not necessary to provide a resistor such as a back pressure plate at the discharge side end of the screen casing 1 . Therefore, the plug cake can be smoothly discharged from the screen casing 1 to the discharge chute 33 . Furthermore, since a back pressure plate and an operating mechanism for the back pressure plate are not required, the screw press can be manufactured at low cost.

第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bのピッチは、第1スクリュー3の第1スクリュー羽根3Bのピッチよりも小さい。このように、第2スクリュー羽根4Bのピッチを第1スクリュー羽根3Bのピッチよりも小さくすると、第2スクリュー4が1回転する間に排出シュート33に排出されるプラグケーキの移送距離が短くなるので、脱水領域1A内のケーキに加えられる背圧をより細やかに調整することが可能になる。 The pitch of the second screw blades 4B of the second screw 4 is smaller than the pitch of the first screw blades 3B of the first screw 3 . When the pitch of the second screw blades 4B is made smaller than the pitch of the first screw blades 3B in this way, the transfer distance of the plug cake discharged to the discharge chute 33 during one rotation of the second screw 4 is shortened. , it becomes possible to finely adjust the back pressure applied to the cake in the dewatering area 1A.

一般的な一軸型スクリュープレスでは、円筒形状に圧搾されたプラグケーキが硬くなりすぎると、この硬化したプラグケーキがスクリーンケーシングを閉塞させ、スクリーンケーシングから排出できなくなる。さらに、この硬化したプラグケーキがスクリューと供回りしてしまう。その結果、スクリュープレスの運転が継続できなくなる。本実施形態の二軸型スクリュープレスでは、第2スクリュー4の第2スクリュー羽根4Bの巻き方向は、第1スクリュー3の第1スクリュー羽根3Bの巻き方向とは逆である。したがって、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキを排出シュート33に排出するときは、図4に示されるように、第2スクリュー4を、第1スクリュー3の回転方向と逆方向に回転させる。第2スクリュー4とは逆方向に回転する第1スクリュー3によってケーキがプラグケーキに押し付けられると、第2スクリュー4の回転方向とは逆方向の力がプラグケーキに加えられる。その結果、プラグ形成領域1B内のプラグケーキと第2スクリュー4との供回り、および/または脱水領域1A内のケーキと第1スクリュー3との供回りが防止されるので、汚泥に高い背圧を加えながら、スクリュープレスを運転することが可能になる。 In a general uniaxial screw press, if the plug cake squeezed into a cylindrical shape becomes too hard, the hardened plug cake clogs the screen casing and cannot be discharged from the screen casing. Additionally, this hardened plug cake co-rotates with the screw. As a result, the operation of the screw press cannot be continued. In the twin screw press of this embodiment, the winding direction of the second screw blades 4B of the second screw 4 is opposite to the winding direction of the first screw blades 3B of the first screw 3 . Therefore, when discharging the plug cake formed in the plug forming area 1B to the discharge chute 33, the second screw 4 is rotated in the direction opposite to the direction of rotation of the first screw 3, as shown in FIG. When the cake is pressed against the plug cake by the first screw 3 rotating in the opposite direction to the second screw 4, a force is applied to the plug cake in the direction opposite to the rotating direction of the second screw 4.例文帳に追加As a result, co-rotation between the plug cake in the plug forming region 1B and the second screw 4 and/or co-rotation between the cake in the dehydration region 1A and the first screw 3 is prevented, so that a high back pressure is applied to the sludge. It becomes possible to operate the screw press while adding

図5に示されるように、第2スクリュー4を第1スクリュー3と一時的に同一方向に回転させてもよい。第2スクリュー4を第1スクリュー3と同一方向に回転させると、プラグ形成領域1Bに形成されたプラグケーキが脱水領域1Aに向かって押し出され、脱水領域1Aのケーキにより大きな背圧を加えることができる。その結果、汚泥の脱水効率を向上させることができる。 As shown in FIG. 5, the second screw 4 may be temporarily rotated in the same direction as the first screw 3 . When the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3, the plug cake formed in the plug forming area 1B is pushed out toward the dewatering area 1A, and a larger back pressure can be applied to the cake in the dewatering area 1A. can. As a result, the sludge dewatering efficiency can be improved.

一実施形態では、第2スクリュー羽根4Bの巻き方向は、第1スクリュー羽根3Bの巻き方向と同一であってもよい。この場合は、投入口2から投入された汚泥を、排出シュート33へ送り出すときは、第2スクリュー4を第1スクリュー3とは同一方向に回転させることになる。 In one embodiment, the winding direction of the second screw blade 4B may be the same as the winding direction of the first screw blade 3B. In this case, the second screw 4 is rotated in the same direction as the first screw 3 when sending out the sludge introduced from the inlet 2 to the discharge chute 33 .

上述した実施形態のスクリュープレスは、懸濁液の一例である汚泥から液体である水を分離するために用いられているが、このスクリュープレスを汚泥以外の懸濁液から液体を分離するために用いてもよい。例えば、果実、油等の食品の処理、および古紙の再生処理などの工業製品の処理にも、上述の実施形態に係るスクリュープレスを用いることができる。食品の処理では、果実、種子などの原料(懸濁液)を圧搾して、果汁、油などの液体を原料から分離するためにスクリュープレスが用いられる。古紙の再生処理では、古紙を水および薬品などの液体と混合して、古紙を繊維状物質にほぐす。スクリュープレスは、繊維状物質と液体の混合物(懸濁液)を圧搾して、繊維状物質を混合物から分離するために用いられる。懸濁液には、濃縮される前の懸濁液、濃縮された懸濁液も含まれる。 The screw press of the embodiment described above is used to separate liquid water from sludge, which is an example of a suspension. may be used. For example, the screw press according to the above-described embodiment can be used for processing foods such as fruits and oils, and for processing industrial products such as waste paper recycling. In food processing, screw presses are used to press raw materials (suspensions), such as fruits, seeds, etc., to separate liquids, such as fruit juices, oils, etc. from the raw materials. Waste paper recycling involves mixing the waste paper with liquids such as water and chemicals to loosen the waste paper into fibrous materials. A screw press is used to squeeze a mixture (suspension) of fibrous material and liquid to separate the fibrous material from the mixture. Suspensions include suspensions before concentration and concentrated suspensions.

上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。 The above-described embodiments are described for the purpose of enabling a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs to implement the present invention. Various modifications of the above embodiments can be made by those skilled in the art, and the technical idea of the present invention can be applied to other embodiments. Accordingly, the present invention is not limited to the described embodiments, but is to be construed in its broadest scope in accordance with the technical spirit defined by the claims.

1 スクリーンケーシング(ろ過筒)
1A 脱水領域
1B プラグ形成領域
2 投入口
3 第1スクリュー
3A 第1スクリュー軸
3B 第1スクリュー羽根
4 第2スクリュー
4A 第2スクリュー軸
4B 第2スクリュー羽根
6 動作制御部
7 第1回転機構
8 閉塞壁
10 水封装置
20 第2回転機構
33 排出シュート
38 ろ液受け
39 ドレイン
40 レベル測定器
50 撮像装置
1 Screen casing (filter cylinder)
1A dewatering area 1B plug forming area 2 inlet 3 first screw 3A first screw shaft 3B first screw blade 4 second screw 4A second screw shaft 4B second screw blade 6 operation control unit 7 first rotating mechanism 8 closing wall REFERENCE SIGNS LIST 10 water seal device 20 second rotation mechanism 33 discharge chute 38 filtrate receiver 39 drain 40 level measuring device 50 imaging device

Claims (2)

懸濁液が投入される投入口を有するろ過筒と、
前記ろ過筒内に配置され、前記懸濁液を所定の移送方向に移送する第1スクリューおよび第2スクリューと、
前記第1スクリューを回転させる第1回転機構と、
前記第1スクリューとは独立に前記第2スクリューを回転させる第2回転機構と、
前記ろ過筒の外面の画像を生成する撮像装置と、
前記投入口における前記懸濁液のレベルを測定するレベル測定器と、
前記第1回転機構および前記第2回転機構に指令を発して前記第1スクリューの回転速度および前記第2スクリューの回転速度を制御する動作制御部を備え、
前記第2スクリューは、前記移送方向において前記第1スクリューの下流側に配置されており、
前記動作制御部は、前記懸濁液のレベルの測定値が所定の範囲内に維持されるように前記第1スクリューの回転速度を制御し、前記画像に基づいて前記第2スクリューの回転速度を決定するように構成されている、スクリュープレス。
a filter cylinder having an inlet into which the suspension is introduced;
a first screw and a second screw arranged in the filter cylinder for transporting the suspension in a predetermined transport direction;
a first rotating mechanism for rotating the first screw;
a second rotating mechanism that rotates the second screw independently of the first screw;
an imaging device for generating an image of the outer surface of the filter tube;
a level measuring device for measuring the level of the suspension at the inlet;
an operation control unit that issues commands to the first rotation mechanism and the second rotation mechanism to control the rotation speed of the first screw and the rotation speed of the second screw;
The second screw is arranged downstream of the first screw in the transport direction,
The operation control unit controls the rotation speed of the first screw so that the measured value of the suspension level is maintained within a predetermined range, and adjusts the rotation speed of the second screw based on the image. A screw press configured to determine.
前記動作制御部は、機械学習により構築されたモデルを格納した記憶装置を有しており、前記動作制御部は、前記画像を前記モデルに入力し、前記モデルに定義されたアルゴリズムに従って計算を実行し、前記モデルから出力された回転速度である前記第2スクリューの回転速度を決定するように構成されている、請求項1に記載のスクリュープレス。 The motion control unit has a storage device storing a model constructed by machine learning, and the motion control unit inputs the image to the model and performs calculation according to the algorithm defined in the model. and determining a rotational speed of the second screw that is the rotational speed output from the model.
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